پرسش: با سلام و احترام مدتها بود که پیرامون ساختار و چگونگی کارکرد نیم آینه ها (BS) سوال داشتم. در بیشتر مقالات و سایت ها نیم آینه را چنین تعریف کرده اند: قطعه ای اپتیکی است که می تواند نور را به دو قسمت تقسیم کند. با این حال برخی از کتب که ریز تر شده اند در تعریف گفته اند که: با احتمال مساوی نور را تقسیم (عبور یا انعکاس) می کند. بنده در پی تعریف دقیقی از نیم آینه ها هستم که آیا نیم آینه ها نور را به یک قسمت می فرستند یا اینکه نور را به اصطلاح به دو نیم تقسیم می کند یا نه اصلا معلوم نیست به کدام طرف می فرستد فقط با احتمال برابر به یکی از دو طرف خواسته شده نور را می فرستند؟
پاسخ: نیم آینه ترجمه اشتباهی از بیم اسپلیتر است در واقع در بیم اسپلیتر باریکه تقسیم می شود نه اینکه لزوما نصف شود. وقتی نیم آینه گفته شود برداشت از واژه این است که باریکه نیمه می شود. در هر حال در حالت کلی باریکه با مکانیزمهای مختلف به دو بخش تقسیم می شود. این مکانیزمها را تا حدودی می توان به شرح زیر طرح کرد هرچند جزئیات بیشتری دارد:
نیم آینه با استفاده از یک شیشه ساده که سطح آن لایه بازتابنده نشانده شده یا نشده. اگر لایه بازتابنده نداشته باشد و شیشه صیقلی و تمیر باشد حدود 7 تا 8 درصد بسته به نوع شیشه و بسته به زاویه تابش بازتاب دارد و در صورتی که لایه بازتابنده اضافه شود این درصد کنترل می شود. در این نوع تقسیم کننده حتما دو بازتاب یکی از سطح رو و یکی از سطح زیر وجود دارد که بسته به ضخامت و زاویه بازتاب فاصله دو بازتاب فرق می کند. برای کاهش مشکل دو باریکه در بازتاب و جدا کردن قابل ملاحظه، معمولا ضخامت شیشه را زیاد می گیرند و گاهی به صورت مکعب درست می شود.
نوع دوم تقسیم کننده مکعبی است که در واقع از دو منشور 90 درجه تشکیل شده است که با بازتاب از لایه میانه و عبور بخشی دیگر عمل می کند. اغلب این نوع قطعات برای تشکیل دو نور عمود برهم استفاده می شوند.
نوع سوم که شبیه به همان مکعب است از نوعی بلور دوشکستی درست می شود که در ضمن تقسم کردن باریکه قطبیده هم می کند و دو قطبش عمود برهم ایجاد می کند که تقسیم کننده باریکه قطبیده نام دارد.
در کل تقسیم کننده های باریکه که در آزمایشهای مختلف بخصوص تداخلی و هولوگرافی نقش مهمی دارند بر اساس نیاز قابلیت تنظیم شدت دو نور و همچنین قطبش را دارند و برای دقت بالا تقسم کننده برای زاویه خاص طراحی می شود.